VFD таңдау нұсқаулығы: Өнеркәсіптік автоматтандыруға арналған бес қадамдық әдіснама
Бұл жан-жақты нұсқаулық басқару инженерлері, техникалық қызмет басшылары және сатып алу менеджерлеріне дұрыс Айнымалы Жиілікті Қозғалтқышты (VFD) таңдау үшін сенімді бес қадамдық әдістемені ұсынады. Сіз істен шыққан құрылғыны ауыстырып жатсаңыз, жаңа машинаны жобалап жатсаңыз немесе өнеркәсіптік автоматтандыруда "бірдей HP, әртүрлі баға" опцияларын бағалап жатсаңыз да, бұл процесс нақты жағдайларда сенімді жұмыс істейтін VFD таңдауға кепілдік береді.
Маңызды негіз: Мотор мен жүктеме туралы қажетті деректерді жинау
Өлшем процесін бастамас бұрын, бес міндетті деректі жинаңыз. Бұл деректерді елемеу зауыттық автоматтандыру жүйелерінде созылмалы ақауларға немесе қозғалтқыштың ерте істен шығуына әкеледі.
- Мотордың табақша деректері: Нақты FLA (Толық жүктеме ампері) және кернеуді (мысалы, 8.4 A @ 460 V) жазыңыз. Ат күші (HP) — бұл бағалау; ток — нақты жұмыс көрсеткіші.
- Жүктеме моментінің профилі: Жүктеме түрін анықтаңыз — ол айнымалы момент (VT) сияқты орталықтан тепкіш сорғы немесе желдеткіш пе, әлде тұрақты момент (CT) сияқты конвейер, араластырғыш немесе оң ығыстыру (PD) сорғы ма?
- Іске қосу/тоқтату динамикасы: Жұмыс жиілігі мен қарқындылығын бағалаңыз. Қолданба жұмсақ жүктемелерді талап етеді ме, әлде ауыр, жиі іске қосулар, мүмкін тік немесе артық жүктемелер бар ма?
- Жұмыс ортасы: Панельдің температурасын, биіктігін, желдету сапасын және шкафтағы орынды ескеріңіз. Бұл факторлар тікелей жылу өнімділігіне әсер етеді.
- Қажетті тоқтату әдісі: Қажетті тоқтау уақытын анықтаңыз: қарапайым тоқтау, басқарылатын тежелу, динамикалық тежегіш резисторын (DBR) пайдалану немесе толық регенеративті алдыңғы бөлік.
1-қадам: Толық жүктеме амперіне (FLA), емес, ат күші бойынша өлшеу
Мамандардың пікірі бойынша, ток — маңызды көрсеткіш. VFD таңдау мотордың табақшасындағы FLA-ға сәйкес үздіксіз шығыс токын сәйкестендіруден басталуы керек.
Іске асыру қадамдары:
- Егер тек HP белгілі болса, сатып алудан бұрын нақты мотордың табақшасындағы FLA-ны немесе сатушының FLA кестесін алыңыз.
- Қозғалтқыштың үздіксіз ток рейтингісін (амперажын) тікелей FLA-ға сәйкестендіріңіз. Бірдей HP-ге ие әртүрлі моторлардың FLA мәндері айтарлықтай өзгеруі мүмкін, сондықтан HP сенімді спецификация емес.
2-қадам: Дұрыс жүктеме класын таңдау (VT және CT)
Жүктеме класы қозғалтқыштың кіріктірілген артық жүктеме қабілетін анықтайды, бұл талап етілетін іске қосу және соққы жүктемелерінен аман қалу үшін маңызды фактор.
| Мүмкіндік | VT (Айнымалы момент) | CT (Тұрақты момент) |
|---|---|---|
| Қалыпты жүктемелер | Орталықтан тепкіш желдеткіштер, сорғылар | Конвейерлер, араластырғыштар, экструдерлер, PD сорғылар |
| Артық жүктеме қабілеті | ≈ 110%-120% 60 секундқа | 150% 60 секундқа |
| Артықшылықтары | Бастапқы құны төмен, жоғары момент қажет болмаған кезде жылу өндіру азаяды. | Ауыр бастамаларды, лезде әсер ететін жүктемелерді және кенеттен жүктеме өзгерістерін басқарады. |
| Үлкейту ережесі | Сирек; тек қоршаған орта дерейтингі қолжетімді токты FLA-дан төмен түсірген жағдайда. | Қолданбаңызға >150% ток қажет болса және >60 секундқа немесе ерекше қатты, ауыр жүктемелер үшін қажет. |
3-қадам: Нақты дерейтинг факторларын қолдану
Жоғары қоршаған орта температурасы, биіктік және тығыз қаптамалар сияқты нақты жұмыс жағдайлары VFD-нің қолжетімді үздіксіз тогын азайтады. Бұл ұғым сенімді басқару жүйелері үшін маңызды.
Дерейтинг қажеттілігі: Жылу, биіктік және жоғары тасымалдаушы жиілік драйвтың максималды жеткізілетін тогын төмендетеді.
Процедура: VFD сатушысының нақты дерейтинг кестелерін қараңыз. Орнату ортасын ескере отырып, нақты қолжетімді токты есептеу үшін осы кестелерді пайдаланыңыз.
Үлкейту ережесі: Дерейтингтен кейін есептелген қолжетімді ток мотордың FLA мәнінен төмен болса, драйвтың корпусының өлшемін үлкейту немесе тасымалдаушы жиілікті төмендету қажет.
Өнеркәсіптік контекст: IEEE стандарттарына сәйкес, 1,000 метрден (3,300 фут) жоғары жұмыс істеу әдетте ауа жұқарып, салқындату тиімділігі төмендегендіктен дерейтингті қажет етеді. Сонымен қатар, тасымалдаушы жиілікті 4 кГц-тен 8 кГц-ке арттыру, қосқыш шығындарының өсуіне байланысты, драйвтың қуатын 5%-дан 10%-ға дейін оңай төмендетеді.
4-қадам: Регенеративті және тежегіш энергияны басқару
Жылдам тежелу немесе артық жүктемелер/тік жүктемелер (лифттер немесе экструдерлер сияқты) энергияны VFD-нің тұрақты ток автобусының кері бағытында итереді. Бұл энергияны басқару жолы болмаса, артық кернеу қатесі пайда болады.
- Тоқтау режимі: Ең қарапайым, арзан және ең баяу әдіс. Мотор қуатсыз тоқтауға дейін сырғиды.
- Бақыланатын баяулау: Көбінесе орташа үдеу жылдамдығы бар жоғары инерциялы желдеткіштерге жеткілікті.
- Динамикалық Тежегіш Резисторы (DBR): Артық энергияны жылуға айналдырып, тез, қайталанатын және сенімді басқарылатын тоқтауларға мүмкіндік береді.
- Регенеративті Алдыңғы Бөлім (RFE): Артық DC бас энергиясын қайта пайдаланылатын AC қуатына айналдырып, негізгі қуат желісіне қайтаратын күрделі шешім. Бұл жиі, ауыр тежелу циклдері үшін ең жақсы, бірақ ең қымбат таңдау.
5-қадам: Сымдау, Қорғау және Шығыс сүзгілеу
Дұрыс сымдау және қорғау сәйкестік пен жүйенің ұзақ қызмет етуін қамтамасыз етеді. Бұл барлық PLC және DCS басқарылатын жүйелер үшін маңызды.
Өткізгіш өлшемі: Мотор жақтағы өткізгіш өлшемі негізінен мотордың FLA мәніне негізделеді. Қуат желісі жақтағы өткізгіштер мен Артық токтан қорғау құрылғысы (OCPD) VFD өндірушісінің кіріс рейтингіне және жергілікті электр кодтарына қатаң сәйкес болуы керек.
Ұзын мотор сымдары: VFD арқылы ұзын кабельдермен (>50 фут жиі) қуаттандырылатын моторлар кері кернеу толқындарын сезінуі мүмкін, бұл мотор оқшаулауына кернеу шыңдарын тудырады.
Жою шаралары: Стандартты моторларды қорғау және кабель ұзындығын қауіпсіз ұлғайту үшін VFD шығысына dv/dt немесе синус толқын сүзгілерін қосуды қарастырыңыз. Ұзақ қашықтықтар немесе жоғары ауыстыру жиіліктері үшін Инверторлық Міндетті Моторды қолдану әрқашан артықшылықты.
Жиі кездесетін VFD өлшемін таңдау қателіктері мен шешімдері
VFD таңдау кезінде жұмыс мәселелеріне әкелетін жалпы қателіктерден аулақ болу қажет.
Бағытталған Қолдану Мысалы: Жоғары тежелу қажеттілігі бар 5 HP CT конвейері
Бұл мысал өнеркәсіптік автоматтандыруда Тұрақты Момент қолдану логикасын көрсетеді.
Аты-жөні туралы мәліметтер: 5 HP, 460 V, FLA=7.6 A.
Міндет/Бастау: Тұрақты момент (CT), ауыр бастамалар үшін 150%/60 с шамасындағы артық жүктемені талап етеді.
Қоршаған орта: 40 °C, теңіз деңгейі; Тасымалдаушы жиілігі = 4 кГц (минималды төмендету).
Тежелу: Өнімнің жиналуын болдырмау үшін жылдам тоқтаулар міндетті.
Шешім жолы:
- Ток: Драйвердің үздіксіз тогы ≥ 7.6 A болуы керек.
- Шамадан тыс жүктеме: 150% шамадан тыс жүктемені 60 секундқа кепілдік беретін CT бағаланған драйверді таңдаңыз. Егер ең жақын өлшем 120% ғана ұсынса, келесі өлшемді таңдаңыз.
- Тежегіш жабдықтар: Жылдам тежелу энергиясын өңдеу үшін драйвер нұсқаулығына сәйкес өлшемделген динамикалық тежегіш резистор (DBR) жинағын қосыңыз.
Нәтиже: CT бағаланған VFD (ең аз HP рейтингісінен бір өлшем үлкен болуы мүмкін) және орнатылған DBR жинағы.
Жиі қойылатын сұрақтар: VFD енгізудегі практикалық тәжірибе
1. Тіпті жеңіл жүктемелі қолданба үшін де VFD-ді мотордың толық жүктемелік тогынан жоғары қуатта таңдау керек пе?
Тәжірибеге негізделген жауап: Иә, әрине. Егер төмендету факторлары (жоғары температура, биіктік немесе жоғары тасымалдаушы жиілігі) мотордың толық жүктемелік тогынан төмен токты талап етсе, қуатты арттыру керек. Сонымен қатар, қуатты арттыру маңызды термиялық маржа береді. Бұл қосымша маржа жоғары қоршаған орта температурасы кезінде (жазғы шыңдар) немесе техникалық қызмет көрсету кешіктірілгенде (мысалы, шкаф сүзгілерінің бітелуі) кездейсоқ тоқтауларды болдырмайды.
2. Бір VFD-ден бірнеше моторды басқара аламын ба?
Техникалық жауап: Иә, егер драйвердің шығыс тогы мен шамадан тыс жүктемеге төзімділігі барлық моторлардың толық жүктемелік тогының қосындысын жабуға жеткілікті болса. Дегенмен, әр моторға жеке, сыртқы шамадан тыс жүктемеден қорғау орнату қажет, себебі драйвердің ішкі қорғанысы көбінесе тек жалпы шығысын бақылайды. Сондай-ақ, драйвердің өндіруші тарапынан көпмоторлы жұмысқа арнайы бағаланғанын растаңыз.
3. Ескі зауыттық автоматтандыру жүйелерін жаңа VFD-лермен қайта жабдықтағанда ең үлкен қате неде деп ойлайсыз?
Автордың байқауы: Ең жиі кездесетін қате – келіп түсетін электр қуатының сапасын және бар қуат факторын түзету жабдығын елемеу. Жаңа VFD-лер тиімді болғанымен, желіге гармоникаларды енгізеді. Қайта жабдықтау кезінде жүйеге IEEE 519 сияқты қуат сапасы стандарттарына сай болу үшін желілік реакторлар немесе пассивті/активті сүзгілер қажет пе екенін әрқашан тексеріңіз. Бұл бір автобустағы басқа сезімтал басқару жүйелеріне кедергі келтірмеуге көмектеседі.
Ubest Automation шешімдері
Терең техникалық кеңес алу, арнайы VFD шешімдері немесе қолданбаға тән инженерлік қолдау үшін Ubest Automation Limited веб-сайтына кіріңіз. Біз өнеркәсіптік автоматтандырудың барлық салаларына арналған берік, жоғары өнімді VFD қолданбаларына маманданамыз. Қызметтеріміз бен өнімдерімізді көру үшін осы жерді басыңыз.